发电机组非线性电阻灭磁系统的优选

一、前言把非线性电阻应用于大型发电机组的灭磁系统,在国外已得到广泛推广。国内也开展了有成效的研究与试验工作。本文论述了氧化锌压敏元件(非线性电阻)用于发电机组灭磁系统中的灭磁动态过程(开关过程和纯非线性电阻灭磁过程)的计算机模拟;给出了灭磁电工回路的计算机模拟方法;分析了非线性电阻电工参数对灭磁质量(灭磁时间、均流与均能等)的影响;给出了由一定工作电流⊿I_w相应的元件特性参量A～a曲线带进行阀片筛选原则,指出这种方法在非线性电阻元件批量生产中的应用前景。     

发电机组灭磁系统中非线性电阻的选用

本文对发电机组非线性电阻灭磁方案进行了探讨。根据 ZnO、SiC 非线性电阻的各自特点,从对磁场断路器选型的影响、灭磁时间的快慢以及安全可靠性等多个方面进行分析比较,从而得出发电机组的灭磁系统选用 SiC 非线性电阻更为适合。     

应用非线性电阻灭磁存在的若干问题

1前言近年来,发电机组越来越广泛地采用非线性电阻灭磁方式,葛州坝电厂从1985年至1991年,全厂21台机组陆续采用了非线性电阻灭磁方式。其中17台机组采用氧化锌(ZnO)非线性电阻(以下简称ZnO),有4台机采用进口碳化硅(SiC)非线性电阻(以下简称SiC),这种灭磁方式的采用,一举扭转了我厂因发电机组灭磁回路频繁故障而造成生产上的被动局面。该灭磁方式主要有如下优点:     

大型发电机组灭磁关键技术研究

确定磁场断路器的最大弧压以及碳化硅灭磁电阻的能容量对于发电机灭磁系统安全性设计至关重要。本文根据麦也尔电弧动态数学模型,简要分析影响采用长弧原理的直流断路器分断过程中产生弧压大小的因素;同时结合HPB60-82s型断路器的短路试验数据给出了该种型号直流磁场断路器最大弧压的保证值;本文还依据小能量冲击试验,给出了考虑均流/均能后的灭磁用非线性碳化硅灭磁电阻最大能容量的核算方法。本文对大型发电机组灭磁系统的设计具有重要的指导意义。     

三峡水轮发电机组灭磁方案研究

对三峡机组可能选择的三种灭磁方案（线性电阻灭磁，氧化锌非线性电阻灭磁，碳化硅非线性电阻灭磁）进行了探讨，仿真比较了三者在大电流和小电流下的灭磁情况，并重点研究了两种非线性电阻灭磁方案在三峡水轮机组上的灭磁情况。结果表明，三峡机组若采用线性电阻灭磁，至少需要15s以上的灭磁时间，这无法起到保护机组的作用；而采用非线性电阻灭磁，灭磁时间大约是2-3s，因此非线性电阻适用于三峡机组的灭磁保护。根据研究结果，在三峡电站首期发电机组中，建议采用磁化硅非线性电阻灭磁系统。     

大型发电机组非线性电阻灭磁研究

本文对大型发电机组非线性电阻灭磁进行了研究,详细地分析和比较了SiC压敏电阻和ZnO压敏电阻非线性电阻灭磁的特点,并对某840MW发电机组进行了仿真计算。     

水轮发电机不同材料灭磁电阻特性研究

发电机组常采用灭磁电阻进行灭磁，不同灭磁电阻具有不同的电气特性。分析了水轮发电机灭磁过程，并利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了水轮发电机灭磁仿真模型，在考虑转子铁芯饱和对灭磁过程影响前提下，对不同类型电阻的灭磁性能进行了比较。仿真结果表明，非线性灭磁电阻的灭磁性能优于线性灭磁电阻，为发电机灭磁电阻的选型、设计、制造及故障分析提供了参考。     

应用PTC和ZnO实现同步发电机快速灭磁

分析了正温度系数热敏电阻PTC和ZnO非线性电阻特性,提出了利用PTC和ZnO元件实现同步发电机快速灭磁的技术方案,使交流灭磁开关能快速熄弧开断,移能到ZnO中进行能量消耗,这种方案可以应用到大型发电机组的灭磁。     

一种非线性灭磁电阻组的数学分析评价新方法

从大型发电机非线性灭磁电阻均流与均能的要求出发,在氧化锌非线性电阻传统性能指标的基础上,从数理统计的角度提出了一组可反映非线性灭磁电阻组一致性的系数--变异系数和极差系数的概念.针对多组氧化锌非线性电阻实际数据进行了分析计算,以此对非线性电阻组的一致性作出了评价,并指出必须对该组指标同时计算并衡量.最后对变异系数和极差系数的具体数值提出了建议,同时提议将此指标引入非线性灭磁电阻的评价和检验体系中,这对于大型发电机组灭磁系统的安全性评价也具有一定的参考意义.     

灭磁仿真计算与灭磁回路性能参数校核分析

详细分析了线性电阻、SiC非线性电阻和ZnO非线性电阻的特性,针对采用自并励励磁系统的600MW汽轮发电机进行空载误强励和机端三相短路灭磁仿真,得到了不同类型灭磁电阻配置下的发电机灭磁时间、最大转子电压和灭磁能量的区别。结合仿真结果,分析计算了灭磁开关断流能力、灭磁开关弧压和不同灭磁电阻特性对灭磁安全和灭磁速度的影响。提出了决定灭磁回路安全可靠性的几个重要参数及其校核方法的建议,为大型发电机组灭磁主回路设备选型校核提供参考。     

三峡工程水轮发电机组灭磁方案研究

三峡水轮发电机组单机达700MW，是目前世界上最大的水轮发电机组，采用传统的直流灭磁方式，其灭磁开关及碳化硅(SiC）灭磷电阻在国际市场上的生产厂家越来越少，备品比较困难，尽管灭磁开关采用8断口串联、超大型结构，但误强励时仍不能保证足够的孤压，断口存在不同期性、跳跃问题。交流侧的真空开关不能保证可靠灭磁，灭磁元件采用的进口SiC电阻阀片没有国家标准和成熟的试验方法、价格较高。推荐三峡机组采用结构简单、维护量小、可靠性高的交流电压灭磁加熔丝换流后备灭磁的方案。该方案用交流电压灭磁新理论和在300MW机组运行5a多证明的成熟技术、市场普及的小型开关、国产氧化锌(ZnO)灭磁电阻元件解决上述问题。     

非线性电阻用于灭磁和转子过压保护

我公司运用氧化锌(ZnO)非线性电阻技术,解决大型汽轮发电机灭磁、转子绕组过电压保护两个关键性技术问题的过程。本文详细阐述了"DM2开关+熔丝+非线性电阻"的灭磁方案,以及非线性电阻灭磁的优点和带来的经济效益。对国外引进的碳化硅(SiC)灭磁装置经技术改造后,使转子绕组过电压时不必再停机。还进一步介绍了非线性电阻灭磁在理论研究方面取得的进展,对最近采用的"DMX 断路器+非线性电阻"优化灭磁方案进行了评述。同时,对"磁场断路器+非线性电阻"灭磁方案的前景作了乐观的预测。     

非线性电阻灭磁的动态过程及其定量分析

推导了非线性电阻灭磁过程中的发电机转子电流变化式，在此基础上，求出灭磁时间的计算公式，以定量分析的方法，来计算用氧化锌非线性电阻网络灭磁时间。     

基于软开关技术的大型发电机灭磁性能优化

随着同步发电机组单机容量的迅猛提高,为电磁感应提供磁场的励磁电流也大大增加,如何在系统故障和空载误强励等极端条件下确保灭磁的快速性、安全性和可靠性,已成为亟待研究和解决的课题。电力电子软开关技术为灭磁性能的优化提供了新的思路和方法。文中以三峡发电机组励磁系统为研究对象,对非线性电阻进行了选择和参数优化,在此基础上,引入软开关技术,为灭磁创造励磁电流过零点,对灭磁过程中的建压、换流、移能和耗能等工作环节的时序配合进行了分析和优化。理论分析和仿真表明,灭磁过程中实现了灭磁断路器的零电流关断,在保证灭磁快速性的基础上,提高了灭磁的安全性和可靠性。系统故障下空载误强励的灭磁时间为1.048 s,励磁绕组过电压限制在3 500 V,灭磁开关过电压限制在2 000 V。     

同步发电机转子灭磁及合理选配

灭磁装置是励磁系统中至关重要的部分。灭磁方式主要有短弧栅片开关灭磁、逆变灭磁、线性电阻灭磁、非线性电阻灭磁4种。现在使用较广泛的是线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁2种。该文主要叙述了灭磁原理和要求以及线性电阻和非线性电阻两种灭磁方案及其选配原则。     

荆门热电厂4号机励磁回路技术改造

现场试验和运行经验显示荆门热电厂4号机励磁回路存在灭磁开关运行不可靠的问题。线性电阻灭磁易在转子上产生高电压,灭磁时间长,而转子过电压保护效果又较差,针对以上问题,进行了相关设备的技术改造,采用氧化锌(ZnO)非线性电阻灭磁。介绍了基于高能ZnO电阻的过电压保护器工作原理,结合ZnO电阻性能、灭磁装置和转子过电压保护的相关技术要求总结了灭磁系统技术参数的选择、计算方法。现场发电机空载和短路试验情况下灭磁试验表明,该项改造达到了预期效果。     

水轮发电机灭磁方式分析

水轮发电机灭磁方式经历了线性常值电阻灭磁方式、自动灭磁开关的消弧栅灭磁方式和非线性电阻灭磁方式。对发电机的常值电阻灭磁方式、自动灭磁开关的消弧栅灭磁方式和非线性电阻灭磁方式进行了原理和性能分析,并与发电机理想灭磁的要求进行了比较,提出采用氧化锌非线性电阻灭磁装置灭磁的必要性。     

对国产125机组灭磁开关代用的浅见

1.国产QFS—125/2型双水内冷汽轮发电机组的DW_(10M)-2500型灭磁开关的灭磁方式。(1)直流同轴励磁机的发电机转子采用并联电阻灭磁,励磁机磁场采用串联电阻灭磁的方式如图1所示。(2)交流可控硅励磁的发电机转子采用串联电阻灭磁,励磁机磁场亦采用串联电阻灭磁的方式如图2所示。     

600MW汽轮发电机组励磁系统故障跳闸分析及处理措施

某600 MW汽轮发电机组发生跳闸故障,判断跳闸原因为励磁调节器灭磁控制板或霍尔元件受到干扰后,保护系统误判断灭磁电阻投入触发灭磁条件,励磁系统故障造成发变组非电量保护动作,导致发变组跳闸联跳汽轮发电机组。提出了更换灭磁控制板、消除霍尔元件干扰磁场等处理方法。     

基于软开关技术的大型发电机灭磁系统改进

传统灭磁过程中强拉灭磁开关引起的过电压及大电弧带来的危害,使得大型发电机的灭磁问题成为一个重要的研究课题。电力电子软开关技术为大型发电机灭磁提供了新的途径。以三峡电厂励磁参数为基础,设计出一种基于软开关技术的灭磁系统及其相应的控制电路,提出一种新的非线性电阻灭磁建压方式,即"并联充电,串联放电",使得灭磁过程中的冲击电压显著减小,当灭磁主回路电流降为零时拉开灭磁主开关。由理论分析和仿真可知从灭磁系统启动到非线性电阻启动时间为0.07 s,灭磁时间为0.4 s,说明了该系统快速、安全、可靠的灭磁功效。